Abstrak—Amonia menjadi salah satu bahan kimia yang cukup penting dalam industri kimia, karena kandungan nitrogen yang tinggi, amonia banyak digunakan sebagai bahan dasar pupuk, selain itu amonia juga digunakan pada berbagai industri seperti pada  refrigeration  system,  dan  berbagai  industri  kimia  yang lainnya.  Permintaan  dunia  diperkirakan  mengalami  kenaikan sebesar  3,2%  setiap  tahunnya.  Untuk  memproduksi  amonia sumber  nitrogen  biasanya  diperoleh  dari  udara,  sedangkan hidrogen  diperoleh  dari  gas  alam.  Permasalahannya  adalah menipisnya  cadangan  gas  alam  di  dunia,  mengingat  gas  alam merupakan  sumber  daya  tidak  terbarukan.  Sumber  hidrogen lain  yang  dapat  digunakan  adalah  batubara.  Sementara  itu produksi batubara terus meningkat di Indonesia. Amonia dari batubara  melalui  beberapa  tahapan  proses  yaitu  Coal  Pre- treatment  Unit,  Gasification  Unit,  Water  Gas  Shift  Unit,  COS Hydrolysis  Unit,  Acid  Gas  Removal  Unit,  Ammonia  Synthesis Unit,  Purification  Unit.  Rencana  pendirian  pabrik  ini  akan dilakukan  selama  dua  tahun  dengan  umur  pabrik  selama  20 tahun.  Untuk  memproduksi  amonia  sebanyak  290.000 ton/tahun,  diperlukan  operating  expenditures  (OPEX)  sebesar $207.796.002  dengan  capital  expenditures  (CAPEX)  sebesar $40.940.232, total penjualan sebesar $277.757.568. Sumber dana investasi  berasal  dari  modal  sendiri  sebesar  40%  dan  modal pinjaman sebesar 60%. Berdasarkan analisa ekonomi, Internal Rate of Return (IRR) pabrik ini sebesar 25,43% dengan bunga sebesar  8%  per  tahun.  Sedangkan  untuk  Net  Present  Value (NPV) yang bernilai positif.
Kata Kunci—Ammonia, Batu Bara , Gasifikasi.

## I. PENDAHULUAN
ERDASARKAN  data  “ BP  Statistical  Review  of  World Energy  2021 ”,  Indonesia  menempati  peringkat  kedua sebagai  negara  dengan  produksi  batubara  terbesar  di  dunia pada tahun 2020 sebesar 13,88 miliar ton. Sedangkan untuk total  konsumsi  batubara  di  Indonesia  hanya  sebesar  3,26 miliar ton yang sisanya diberlakukan untuk komoditi ekspor sebesar 8,51 miliar ton [1]. Hal tersebut cukup disayangkan mengingat Indonesia menempati posisi kedua di dunia dalam produksi  batubara  tetapi  hanya  sekitar  23,48%  dari  total produksi  batubara  yang  dapat  dimanfaatkan  dalam  negeri. Untuk  memanfaatkan  sumber  daya  alam  batubara  yang melimpah di Indonesia, dibutuhkan suatu pengembangan dan pemanfaatan  batubara  dalam  rangka  meningkatkan  nilai tambah  batubara  dalam  negeri.  Sumber  daya  dan  cadangan batubara  di  Indonesia  sebagian  besar  terkonsentrasi  di Sumatera dan Kalimantan. Sumber daya batubara permukaan Sumatera sebesar 49,3 miliar ton  dan Kalimantan mencapai 67,4  miliar  ton.  Adapun  cadangan  batubara  permukaan Sumatera dan Kalimantan masing masing mencakup 40% dan 56%  dari  total  cadangan  batubara  Indonesia  dengan  jumlah sebesar  10,3  miliar  ton  dan  14,5  miliar  ton.  Untuk memanfaatkan sumber daya alam batubara yang melimpah di Indonesia, dibutuhkan suatu pengembangan dan pemanfaatan batubara dalam rangka meningkatkan nilai tambah batubara
dalam  negeri.  Pemanfaatan  batubara  diharapkan  mampu menciptakan keunggulan komparatif dan kompetitif batubara serta  berbagai  produk  turunannya  yang  pada  akhirnya meningkatkan kompetensi  dalam negeri di bidang batubara. Salah  satu  langkah  alternatif  pengembangan  batubara tersebut adalah dengan mengubah batubara menjadi amonia
Amonia  menjadi  salah  satu  bahan  kimia  yang  penting dalam  industri  kimia.  Hal  tersebut  dapat  terjadi  karena kandungan nitrogen yang tinggi, amoniak banyak digunakan sebagai bahan dasar pupuk, selain itu amonia juga digunakan pada berbagai industri seperti pada refrigeration system, dan berbagai  industri  kimia  yang  lainnya  [1].  Mulai  dari  tahun 2000  konsumsi  amonia  di  dunia  terus  bertambah  karena amonia  merupakan  bahan  dasar  yang  paling  diminati  untuk industri  berbasis  nitrogen  sebagai  sumber  bahan  baku. Permintaan dunia diperkirakan mengalami kenaikan sebesar 3.2% setiap tahunnya [2].
Untuk  memproduksi  amonia  sumber  nitrogen  biasanya diperoleh dari udara, sedangkan hidrogen diperoleh dari gas alam.  Permasalahannya  adalah  menipisnya  cadangan  gas alam dindunia, mengingat gas alam merupakan sumber daya tidak  terbarukan.  Dari  data  yang  dihimpun  oleh  Indonesian Commercial  Newsletter  (ICN),  pada  tahun  2008  Indonesia memiliki  cadangan  gas  alam  sebanyak  170  TSCF  dan produksi  pertahun  mencapai  2,87  TSCF,  sehingga diperkirakan  Indonesia  memiliki  reserve  to  production mencapai 59 tahun. Untuk memperpanjang waktu reserve to production,  Indonesia  harus  menurunkan  jumlah  produksi gas  atau  mencari  kilang-kilang  gas  baru.  Maka  perlu dikembangkan  teknologi  proses  produksi  amonia  yang memungkinkan  menggunakan  bahan  baku  lain  selain  gas alam sebagai sumber hidrogen [1].
II. LOKASI PABRIK DAN KAPASITAS PRODUKSI Lokasi  pabrik  memiliki  pengaruh  besar  terhadap keberhasilan dan kemajuan suatu pabrik kedepannya. Dalam

## Pra-Desain Pabrik Amonia Menggunakan Bahan Baku Batubara melalui Proses Gasifikasi
Ok Ahmad Ariq, Bunga Widiana Nurrahmadhanti, Firman Kurniawansyah dan Mahfud Mahfud Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
e-mail : fkurniawan@chem-eng.its.ac.id
B
Gambar 1. Block Flow Diagram Pabrik Amonia dari Batubara.
merencanakan  suatu  pabrik,  lokasi  merupakan  faktor  yang mempengaruhi proses didalamnya. Dimana lokasi diharapkan  berada  pada  lokasi  yang  dapat  meminimalkan biaya  produksi,  distribusi,  serta  memberikan  keuntungan dalam  rentang  waktu  yang  panjang,  baik  untuk  memenuhi kebutuhan  internal  ataupun  eksternal.  Terdapat  beberapa faktor  dalam  pemilihan  lokasi  suatu  pabrik  dimana  lokasi pabrik  dipilih  dekat  dengan  sumber  bahan  baku  atau mendekati  pasar  dari  produk  yang  selanjutnya  akan diproduksi,  hal  tersebut  dilakukan  guna  menekan  biaya produksi dan distribusi. Selain itu, terdapat faktor lain seperti keberadaan  sumber  utilitas  (meliputi  ketersediaan  pasokan listrik  dan  air)  yang  perlu  diperhatikan  dan  dipastikan jumlahnya  agar  dapat  memenuhi  kebutuhan  utilitas  suatu pabrik.
Dengan  beberapa  pertimbangan  tersebut,  maka  kami memilih  dan  membandingkan  dua  daerah  yang  memiliki potensi untuk didirikan suatu Pabrik Amonia dari Batu Bara; yaitu di Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur dan Kota Lhokseumawe,  Aceh.  Adapun  alasan  pemilihan  Kabupaten Kutai  Timur, Kalimantan Timur  sebagai  lokasi  yang dipilih untuk  pendirian  pabrik  ammonia  dari  batubara  antara  lain adalah karena ketersedian batubara yang mencapai  70 jutan ton,  memiliki  aspek  yang  bagus  untuk  pemasaran  produk karena dekat  dari kota, ketersediaan utilitas yang mumpuni, fasilitas transportasi  yang sudah memadai  karena dekat  dari bandara  dan  pelabuhan,  serta  adanya  ketersediaan  lahan sekitar 31.051 km 2 . Berdasarkan data yang diperoleh, saat ini Kabupaten  Kutai  Timur,  Kalimantan  Timur  sedang mengembangkan  suatu  Kawasan  industri  atau  yang  biasa disebut  dengan  Kawasan  Ekonomi  Khusus  (KEK)  Maloy Batuta  Trans  Kalimantan.  Kawasan  tersebut  dinilai memenuhi kualifikasi pembangunan suatu pabrik.
Selanjutnya dengan mempertimbangkan aspek daya saing dengan kompetitor serta upaya pemerintah dalam mengurangi  ketergantungan  impor  amonia,  maka  akan didirikan  pabrik  ammonia  dari  batubara  dengan  kapasitas
produksi  sebesar  290.000  ton  per  tahun  dalam  upaya memenuhi  kebutuhan  konsumsi  ammonia  di  Indonesia. Dengan  mempertimbangkan  beberapa  pertimbangan,  maka dibutuhkan produksi ammonia guna mengurangi angka impor kedepannya.  Oleh  karena  itu,  pendirian  pabrik  ammonia memiliki prospek yang menjanjikan.

## III. PETUNJUK TAMBAHAN
Berikut merupakan penjelasan block flow diagram pabrik amonia dari batubara (Gambar 1):
A. Preparasi Batubara
Proses  gasifikasi  menggunakan entrained  flow  gasifier , persyaratan  ukuran  partikel  batubara  yang  diperkenankan agar  reaksi  berlangsung  optimal  adalah  <  74  mikron  atau 0,0074 cm  (200  mesh).  Dengan  demikian  batubara  perlu direduksi  ukurannya  sebelum  digunakan  sebagai feedstock dalam unit gasifikasi.
Tahap  pertama  adalah  batubara  kelas  rendah  ( low  rank coal ) akan masuk ke dalam coal storage (F-111), selanjutnya dilakukan  proses  penghancuran  batubara  menggunakan hammer mill (C-110) dan pulvurizer (C-120). Hammer mill (C-110)  berfungsi  untuk  menghancurkan  batubara  dari ukuran 5 cm menjadi 2 cm, hal tersebut dilakukan karena alat selanjutnya akan  merubah batubara tersebut menjadi serbuk. Untuk dapat masuk ke dalam hammer mill (C-110), batubara dialirkan menggunakan belt conveyor (J-112). Batubara yang sudah  berukuran  2  cm  ditampung  terlebih  dahulu  di  dalam coal bin (F-113), kemudian dialirkan menuju pulverizer (C- 120)  menggunakan belt  conveyor (J-114).  Batubara  yang telah  melalui  proses  penghancuran  di pulvurizer (C-120) memiliki  ukuran  74  μm  atau  setara  dengan  200  mesh. Pulvurizer (C-120)  dipilih  karena  memiliki  ukuran  produk yang paling mendekati dengan ukuran partikel optimal pada entrained  flow  gasifier di  tahap  selanjutnya,  yakni  proses
Gambar 3.  Proses Penghilangan Sulfur.
Gambar 4.  Proses Pembentukan Syngas.
Gambar 2.  Proses Preparasi Batubara.
gasifikasi.  Kemudian  batubara  yang  sudah  berukuran  200 mesh  tersebut  akan  memasuki gasifier (R-210)  untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan syngas . Batubara dari pulvurizer (C-120)  akan  didorong  menuju gasifier (R- 210)  menggunakan oksigen yang  dihasilkan  oleh pressure swing  adsorption (P-130)  dengan  bantuan compressor (E- 132). Udara akan ditangkap oleh pressure swing adsorption (P-130)  dengan  bantuan compressor (G-131),  PSA  (P-130) akan  memisahkan  O 2 dan  N 2 menggunakan Carbon Molecular Sieve (CMS). CMS akan meng- adsorp N2 dan O 2 murni, selanjutnya O 2 akan diumpankan menuju gasifier (R- 210)  dengan  bantuan compressor (E-132),  sedangkan  N 2 dialirkan  menuju  pada ammonia  converter (R-310)  sebagai umpan pembentukkan  NH 3 .  Tahap preparasi  batubara  dapat dilihat pada Gambar 2.

## B. Proses Pembentukan Syngas
Batubara dialirkan menuju entrained bed gasifier (R-210) menggunakan  bantuan  gas  O 2 yang  didorong  oleh compressor (E-132),  gas  O 2 dan  bubuk  batubara  akan memasuki gasifier (R-210) melalui flow yang sama. Di dalam gasifier tersebut  terdapat burner yang  dapat  memanaskan produk hingga suhunya mencapai 1500 o C dengan tekanan 30 bar. Berikut merupakan proses pembentukkan syngas :
1) Zona Pirolisis (Devolatilisasi)
Batubara  100%  terurai  menjadi  komponen-komponen penyusunnya. Zona pirolisis beroperasi pada suhu 250-600℃. Hasil  dari  pirolisis  adalah  karbon, ash , dan  gas-gas  ringan. Seluruh  komponen  yang  dihasilkan  berupa  fase  gas  kecuali karbon yang  dalam  fase solid .  Sehingga  komponen  yang berfase gas akan keluar dari bagian atas gasifier , sedangkan unsur  C  dalam  bentuk  arang  akan  turun  ke  bagian  bawah gasifier untuk  bereaksi  dan  membentuk syngas .  Berikut merupakan reaksi pirolisis yang terjadi,
Batu bara → C(s)  + CH 4 + CO + CO 2 + H 2 + H 2 O+ H 2 S + COS + N 2 + Ash (s)

## 2) Zona Oksidasi/ pembakaran (Combustion)
Pada  zona  ini,  karbon  bereaksi  dengan  oksigen  yang disuplai  dari Pressure  Swing  Adsorption (PSA).  Proses pembakaran  ini  menghasilkan  CO,  CO 2 ,  dan  uap  air  yang menyediakan  panas  untuk  reaksi  gasifikasi  selanjutnya. Reaksi pada zona pembakaran adalah sebagai berikut:
C (s)  + ½ O 2 → CO
CO + ½ O 2 → CO 2 H 2 + ½ O 2 → H 2 O
Reaksi  yang  terjadi  diatas  merupakan  reaksi  eksotermis sehinga panas yang dihasilkan dari  reaksi dapat meningkatkan suhu didalam gasifier .

## 3) Zona Gasifikasi
Pada  zona  gasifikasi  terjadi  reaksi  antara  karbon  dengan karbon  dioksida  dan steam untuk  menghasilkan  karbon monoksida dan hidrogen. Reaksinya sebagai berikut:
Reaksi Boudouard:
C (s) + CO 2 → 2CO
Reaksi Water Gas:
C (s) + H 2 O → CO + H 2
Reaksi Shift Convertion:
Gambar 5.  Proses Distilasi pada Amine Regenerator. Gambar 6.  Proses Pendinginan CO 2 .
Gambar 7.  Proses Pembuatan Amonia.
Gambar 8.  Proses Pendinginan Produk Amonia.
Reaksi Metanasi:
C (s) + 2H 2 → CH 4
Karbon ( char ) yang tidak bereaksi akan turun sebagai sl ag di  bagian  bawah gasifier (R-210)  dan  menuju waste  solid . Proses  pembakaran  batubara  pada  suhu  tinggi  akan sepenuhnya menghasilkan bottom ash yang harus dikeluarkan. Bottom  ash dari proses pembakaran di gasifier (R-120)  dialirkan  menuju  dialirkan  menuju solid  waste treatment plant (SWTP), pada suhu >1300 o C ash sepenuhnya menjadi bottom ash sehingga  tidak  ada fly  ash .  Selanjutnya syngas yang  keluar  dari gasifier (R-210)  didinginkan menggunakan syngas cooler (E-211), sehingga suhu menurun dari 1500 o C menjadi 300 o C. proses penghilangan sulfur dapat dilihat pada Gambar 3.
Selanjutnya syngas dialirkan  menuju  reaktor water  gas shift (R-220)  untuk  mengkonversikan  karbon  monoksida menjadi  hidrogen  dan  CO 2 ,  sehingga  konsentrasi  hidrogen meningkat  dengan  mereaksikan  CO  dengan  air  di  atas  bed katalis. Berikut merupakan  reaksi yang terjadi,
CO (g) + H 2 O (g) → CO 2 (g) + H 2(g)
fixed bed reactor dipilih karena biasanya digunakan untuk reaksi fasa gas dengan katalisator padat serta memiliki biaya konstruksi, operasi dan perbaikan yang relatif rendah.
Syngas hasil water gas shift reactor (R-220) diumpankan menuju cooler (E-221)  untuk melakukan  pendinginan,  pada tahap tersebut gas akan didinginkan hingga suhunya mecapai 185 o C.  Selanjutnya  gas  dialirkan  menuju COS  Hydrolysis Reactor (R-230), pada reaktor tersebut, senyawa bentuk sulfur atau  gas  asam  akan  dikonversi  seluruhnya  menjadi  H2S dengan  bantuan  TiO 2 sebagai packing . COS  Hydrolysis Reactor (R-230)  beroperasi  pada  suhu  180-  200 o C  dengan tekanan atmosferik sekitar 30 bar. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut,
COS + H 2 → Co+ H 2 S
Syngas kemudian  diumpankan  menuju compressor (C- 231) guna menaikkan tekanan dari 25 bar menjadi 65 bar, hal tersebut  dilakukan  agar  proses  absorpsi  CO 2 pada  CO 2 absorber (D-240) dapat berlangsung secara optimal. Kenaikan tekanan mengakibatkan adanya kenaikan temperature syngas , sehingga perlu dilakukan pendinginan pada syngas cooler (E- 232)  dengan bantuan cooling  water hingga temperature syngas mencapai  30 o C dengan tekanan 65 bar.  Pendinginan menyebabkan  terbentuknya  fase liquid ,  sehingga liquid tersebut  perlu  dipisahkan dengan  menggunakan flash  drum (H-233).  Produk  bawah  dari flash  drum dialirkan  menuju wastewater  treatment ,  sedangkan  produk  atas  ( syngas ) dialirkan  menuju  CO 2 absorber (D-  240)  yang  beroperasi pada  suhu  ruangan  dengan  tekanan  60  bar.  Proses pembentukan syngas dapat dilihat pada Gambar 4. CO 2 absorber (D-240)  tersebut  digunakan  untuk menghilangkan kandungan CO 2 , dalam hal ini menggunakan MDEA yang  menerapkan  prinsip  absorbsi  dengan  reaksi kimia  yang  menghilangkan  kandungan  CO 2 dari inlet gas. Proses  absorpsi  yang  terjadi  adalah  secara  kimiawi,  maka pelarut amine bereaksi  dengan  CO 2 dimana  reaksi  ini eksotermis. Produk atas CO 2 absorber (D-240) berupa syngas
dengan  komponen  utama  H 2 dialirkan  menuju ammonia converter (R-310),  sedangkan produk  bawah  CO 2 absorber (D-240)  mengandung  MDEA  yang  kaya  akan  CO 2 disebut rich  amine dialirkan  menuju amine  regenerator (D-250) dengan bantuan heat exchanger (E-241) dan expander valve (K-242).  Proses  pembentukan  CO 2 sebagai  produk  samping dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.
Rich  amine dialirkan  menuju heat  exchanger (E-251) untuk  melakukan  pemanasan  sebelum  memasuki amine regenerator (D-250)  hingga  suhunya  mencapai  296 o C  dan expander valve (K-242) berperan untuk menurunkan tekanan dari 54 bar menjadi 3,8 bar. Kemudian terjadi proses distilasi pada amine  regenerator (D-250)  guna  memisahkan kandungan  CO 2 .  Komponen  CO 2 keluar  dari  bagian  atas amine  regenerator (D-250),  sedangkan lean MDEA  keluar sebagai bottom  product . Lean  amine yang  telah  dipisahkan akan  di recycle kembali  menuju  reaktor  CO 2 absorber (D- 240)  dengan  tambahan make  up MDEA  untuk  mengganti MDEA  yang  hilang.  Proses  tersebut  dibantu  oleh reboiler distillation amine (E-257). Reboiler  distillation  amine (E- 257)  berfungsi  untuk  menghasilkan  uap  yang  selanjutnya akan  dialirkan  kembali  menuju amine  regenerator (D-250) dan dialirkan kembali menuju CO 2 absorber (D-240) dengan bantuan  pompa  (L-258)  dan heat  exchanger (E-241)  untuk melakukan  pemanasan  ulang  sebelum  memasuki  CO 2 absorber (D-240).  Produk  atas amine  regenerator (D-250) yang  mempunyai  kandungan  CO 2 tinggi  akan  menjadi by product (produk  samping),  namun  gas  tersebut  harus melewati  pendinginan  terlebih  dahulu  di condenser distillation amine (E-251). Selanjutnya  diumpankan menuju reflux drum distillation amine (H-252)  sehingga  apabila  ada liquid yang  tersisa  akan  di reflux kembali  ke  dalam amine regenerator (D-250),  namun  apabila  sudah  tidak ada  liquid yang tersisa maka gas CO 2 akan diubah menjadi liquid CO 2 . Proses  absorpsi  kimiawi  dengan  pelarut  MDEA  dapat mengurangi kandungan  H 2 S  tersisa  0  ppm.  Gas  CO2  dari bagian atas reflux drum  distillation  amine (H-252) dialirkan menuju compressor (G-253) hingga tekanannya mencapai 6 bar,  lalu  gas  tersebut  menuju condenser (E-254)  untuk merubah fasa dari gas menjadi liquid . Setelah itu melakukan pendinginan  di cooler (E-255)  hingga  suhunya  mencapai  - 55 o C dan dialirkan menuju CO 2 storage tank (F-253) .
C. Proses Pembetukan Produk
Produk  atas  CO 2 absorber (D-240),  yaitu  H2  akan dicampurkan dengan gas N 2 yang berasal dari unit Pressure Swing  Adsorption (P-130) dengan perbandingan 3:1. Proses pembuatan ammonia dapat dilihat pada Gambar 7.
Selanjutnya  menuju  proses  pembuatan ammonia ,  gas tersebut  dikompres  menggunakan compressor (G-313)  agar tekanannya mencapai 150 bar. Tujuan dinaikkannya tekanan yaitu agar konversi  pembuatan ammonia dapat  berlangsung dengan  maksimal.  Keluaran  dari compressor (G-313) perlu melakukan  pemanasan  di heat  exchanger (E-315)  hingga suhunya  mencapai  419 o C.  Lalu, gas  akan  menuju ammonia converter (R-310). Berikut merupakan reaksi yang terjadi di ammonia converter (R-310),
N 2(g) + 3H 2(g) →  2NH 3(g)
Reaksi  berlangsung  pada  suhu  sekitar  350-482 0 C  dan tekanan 160-177 kg/cm 2 g. Ammonia converter (R-310) terdiri dari 2 bed katalis promoted. Katalis  yang digunakan adalah promoted  iron  (Fe  based  catalyst) .  Proses  pendinginan produk ammonia dapat dilihat pada Gambar8.
Selanjutnya ammonia yang terbentuk akan dibawa ke heat exchanger (E-315)  untuk  pendinginan,  pada  tahap  tersebut ammonia mengalami  penurunan  suhu  hingga  280 0 C. Kemudian ammonia dialirkan  menuju heat  exchanger (E- 316) untuk melakukan pendinginan kembali hingga suhunya mencapai 150 o C, proses pendinginan pada cooler menggunakan  bantuan refrigerant -503.  Lalu  diumpankan menuju ammonia cooler (E- 317) hingga suhunya mencapai 10 o C  dan  dilanjutkan  menuju cooler (E-318)  untuk melakukan pendinginan kembali hingga suhunya mencapai - 33 o C,  pada  tahap  tersebut ammonia berubah  fasa  dari  gas menjadi cair. Pendinginan menggunakan bantuan refrigerant, karena refrigerant dinilai dapat menurunkan suhu dengan  optimal.  Selanjutnya ammonia dialirkan  menuju ammonia  separator (D-320),  pada  tahap  tersebut ammonia cair  dipisahkan  dari  beberapa  gas  terlarut  dengan  cara menurunkan  tekanan  di  setiap  tingkatan  untuk  melepaskan gas-gas terlarut sehingga  diperoleh  produk ammonia cair. Produk  atas ammonia  separator (D-320)  akan dialirkan kembali  menuju ammonia  converter  ( R-310)  agar  konversi produk ammonia meningkat melalui heat exchanger (E-316), hal  tersebut  dapat  terjadi  karena  reaksi ammonia yang berlangsung  adalah reversible .  Kemudian  produk  bawah ammonia  separator (D-320)  dialirkan  menuju ammonia storage (F-324).

## IV. NERACA MASSA DAN PANAS
Hasil neraca massa dan panas diperoleh dari  perhitungan material  balance pra  desain  pabrik  ammonia  dari  batubara. Feed batu bara yang digunakan sebanyak 25.770 kg/jam agar dapat  menghasilkan  produk  amonia  sebanyak  36614,36 ton/jam  atau  290.000  ton/tahun.  Selanjutnya  dalam keberjalanan pabrik dibutuhkan steam sebanyak 54738111,71  kJ/jam  dan power sebanyak  10012437,5  kW [3–6].

## V. PERALATAN UTAMA
Alat  utama  yang  digunakan  pada  proses  pembuatan amonia dari batu bara, antara lain:
1. Pulverizer berfungsi menghaluskan batu bara dari 2 cm menjadi 0,74 mm (200 mesh).
2. Pressure Swing Adsorption (PSA) berfungsi sebagai alat untuk memisahkan komponen O 2 dan N 2 dalam udara.
3. Reaktor Gasifier berfungsi  untuk  mengubah  batubara menjadi syngas ,  yang  terdiri  dari  3  zona  yaitu  zona devolatilisasi, zona pembakaran, dan zona reduksi.
4. Reaktor Water  Gas  Shift berfungsi  untuk  mengubah kandungan CO pada syngas menjadi CO 2 .
5. Reaktor  COS Hydrolysis berfungsi  mengubah  semua kandungan  sulfur  (COS)  menjadi  H 2 S  agar  dapat dihilangkan pada proses acid gas removal . 6. CO 2 Absorber berfungsi untuk menghilangkan kandungan CO 2 dan H 2 S dalam syngas .
7. Amine  Regenerator berfungsi  untuk  memisahkan  zat pengotor  dari  MDEA  yang  akan  disuplai  kembali  ke dalam kolom absorpsi.
8. Ammonia converter berfungsi untuk mengubah nitrogen dan hidrogen menjadi ammonia
9. Ammonia  Separator berfungsi  untuk  memisahkan amonia dengan komponen lainnya

## VI. ANALISA EKONOMI
Berdasarkan  perhitungan  yang  telah  dilakukan  pada analisa  ekonomi,  disimpulkan  bahwa Capital  Expenditures (CAPEX)  dan Operational  Enpenses (OPEX)  yang dibutuhkan  dalam  keberlangsungan  pabrik  amonia  adalah sebesar Rp615.049,20 dan Rp 3.604.683.435.029. Perhitungan  tersebut  berasal  dari  pertimbangan  beberapa aspek,  seperti  harga  pasar  bahan  baku,  klasifikasi  harga peralatan,  biaya  untuk  operasi  dan  utilitas,  jumlah  gaji karyawan,  pengadaan  lahan  untuk  pabrik,  dll.  Selain  itu berdasarkan analisa evaluasi atau penilaian investasi terhadap pabrik ini menunjukkan bahwa Internal Rate of Return (IRR) diperoleh sebesar 25,43% per tahun yang nilainya lebih besar daripada  bunga  pinjaman  modal  bank  yaitu  sebesar  8%  per tahun.  Dalam  perhitungan  nilai Net  Present  Value (NPV), diperoleh bahwa NPV bernilai positif. Waktu pengembalian modal  minimum  ( Pay  Out  Time )  untuk  pabrik  ini  adalah selama  7,57  tahun.  Sehingga  berdasarkan  data  analisa ekonomi  yang  telah  dilakukan,  dapat  disimpulkan  bahwa pabrik ammonia dari batubara ini menghasilkan keuntungan dan layak untuk didirikan [7-8].

## VII. KESIMPULAN
Berdasarkan  analisis  kelayakan  pabrik  yang  telah diuraikan  pada  bab-bab  sebelumnya,  maka  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut: Perencanaan operasi  selama  24 jam/hari, 330 hari/tahun; Kapasitas produksi  sebesar  90.000 ton/tahun; Lisensor proses yang dipilih yaitu untuk gasifikasi batu  baranya  adalah Entrained  Flow  Gasifier dan  sintesa ammonianya  adalah  Kellog;  Kebutuhan  bahan  bakunya adalah Batu bara  sebesar 25.770 kg/jam; Umur pabrik adalah 20 tahun; Masa konstruksi selama 2 tahun; Analisis ekonomi yaitu  untuk fixed  capital  investent sebesar  51.175.290  usd, working  capital  investment sebesar  10.235.058  usd, total capital investment sebesar 230.884.447 usd, hasil penjualan sebesar  277.757.568  usd/ year,  net  present  value adalah positif, internal rate of return sebesar 25,43 %, pay out time adalah  7,57  tahun;  lokasi  berada  di  Kawasan  Ekonomi Khusus (KEK) Kutai Timur, Kalimantan Timur.
Dari uraian diatas, maka Pabrik Amonia dari Batu Bara ini layak untuk didirikan dan beroperasi pada tahun 2026 dengan memperhatikan faktor teknis, ekonomi, dan lingkungan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  M. H. Al Rasyid and W. B. Sediawan, Prarancangan Pabrik Ammonia dari  Low  Grade  Coal  Kapasitas  580.000  Ton/Tahun .  Yogyakarta: Departemen Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada, 2016.
[2]  W. Wibowo and F. Moh., Prarancangan Pabrik Amonia dari Batubara dan  Udara  Kapasitas  500.000  Ton/Tahun .  Yogyakarta:  Departemen Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada, 2015.
[3]  D. M. Himmelblau and J. B. Riggs, Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering , 7th ed. New Jersey: Prentice Hall, Inc, 2004, ISBN: 9780131406346.
[4]  J. M. Smith and H. C. Van Ness, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics .  Singapore:  McGraw-Hill  Inc,  1967,  ISBN:  978- 0070587045.
[5]  R. H. Perry, Perrys Chemical Engineers Handbook , 6th ed. McGraw- Hill Publisihing Company, 1984, ISBN: 0070494797.
[6]  D.  Q.  Kern, Process  Heat  Transfer .  Singapore:  McGraw-Hill,  1965, ISBN: 0-07-085353-3.
[7]  M.  S.  Peters,  K.  D.  Timmerhaus,  and  R.  E.  West, Plant  Design  and Economics  for  Chemical  Engineers .  Singapore:  McGraw-Hill Education, 2003, ISBN: 0-07-119872-5.
[8]  G.  D.  Ulrich, A  Guid  to  Chemical  Engineering  Process  Design  and Economics .  Canada:  John  Wiley  &  Sons,  1984,  ISBN:  978- 0471082767.